Китай провёл самый длительный в мире эксперимент по глубоководной коррозии на глубине 10 000 метров

China State Shipbuilding Corporation (CSSC) завершила первый в мире 537-дневный эксперимент по экспозиции материалов на коррозию на глубине свыше 10 000 метров. Сверхглубоководная миссия была посвящена изучению поведения металлов, покрытий и материалов плавучести при длительной экспозиции в одной из наиболее агрессивных морских сред на Земле.

Условия эксперимента

По заявлению CSSC, испытание проводилось в «крайне суровых» условиях, включающих очень высокое давление, низкие температуры, высокую солёность и экстремально низкое содержание кислорода. На глубине свыше 10 000 метров материалы подвергаются давлению, более чем в 1 000 раз превышающему нормальное атмосферное, что делает длительные натурные испытания технически сложными и дорогостоящими.

В отличие от лабораторного моделирования, в ходе миссии научные приборы и образцы материалов были размещены непосредственно на морском дне на весь период эксперимента, без подъёма на поверхность. По заявлению исследователей, это позволило материалам оставаться в естественной глубоководной среде и получить более точные данные по коррозии и деградации.

Объекты испытаний

537-дневная программа изучала поведение различных коррозионностойких материалов и защитных покрытий при длительной экспозиции в сверхглубоководных условиях. По данным НИИ № 725 CSSC, в испытание были включены:

• чёрные и цветные металлы;
• защитные покрытия;
• материалы протекторных анодов;
• неметаллические материалы плавучести, применяемые в подводных инженерных системах.

Результаты по системам покрытий

Восстановленные образцы показали существенные различия в коррозионной стойкости между разными системами покрытий. По словам исследователя Сунь Минсяня, часть покрытий начала отслаиваться после длительной экспозиции, тогда как другие сохранили целостность и будут подвергнуты дальнейшим лабораторным испытаниям.

По заявлению исследователя Ляо Чжицяня, восстановленные материалы предоставили редкие в мировом масштабе натурные данные из среды глубиной 10 000 метров за длительный период экспозиции. По оценке исследователей, собранные в ходе миссии данные о среде позволят усовершенствовать коррозионностойкое проектирование и прогнозирование жизненного цикла глубоководного оборудования, эксплуатируемого в экстремальных условиях.

Проект также привёл к разработке новых защитных покрытий, предназначенных для оборудования глубоководной нефтедобычи и добычи полезных ископаемых на морском дне.

Развитие системы моделирования

По заявлению CSSC, миссия позволила усовершенствовать собственную систему глубоководного моделирования корпорации, которая воспроизводит сверхглубоководные условия с помощью автоклавов высокого давления и систем контроля среды в реальном времени. Обновлённая система, как ожидается, позволит исследователям более точно сопоставлять результаты лабораторного моделирования с фактическими данными натурной экспозиции.

Прикладное значение

По заявлению исследователей, успешное завершение 537-дневной миссии должно поддержать будущие проекты глубоководных исследований, шельфовой нефтегазодобычи и подводной добычи полезных ископаемых — направления, требующие длительной эксплуатации оборудования в условиях сверхвысокого давления. Долговременная надёжность материалов остаётся одной из ключевых проблем для подводной инфраструктуры по мере того, как страны и энергетические компании наращивают инвестиции в шельфовую добычу ресурсов, технологии добычи на морском дне и глубоководную инфраструктуру.